第2講　機(jī) 械 波 練習(xí)

1、.配餐作業(yè)機(jī)械波見(jiàn)學(xué)生用書(shū)P389A組·根底穩(wěn)固題1以下關(guān)于波的說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A干預(yù)現(xiàn)象是波的特征，因此任何兩列波相遇時(shí)都會(huì)產(chǎn)生干預(yù)現(xiàn)象B因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)可以與通常的障礙物尺寸相比，所以聲波很容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象C聲波是橫波D縱波傳播時(shí)，媒質(zhì)中的各質(zhì)點(diǎn)將隨波的傳播一直向前挪動(dòng)解析干預(yù)現(xiàn)象是波的特征，但是只有頻率一樣的兩列波相遇時(shí)才會(huì)產(chǎn)生干預(yù)現(xiàn)象，A項(xiàng)錯(cuò)誤；發(fā)生衍射的條件是波的波長(zhǎng)與障礙物的尺寸差不多，因?yàn)槁暡ǖ牟ㄩL(zhǎng)可以與通常的障礙物尺寸相比，所以聲波很容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，B項(xiàng)正確；聲波是縱波，C項(xiàng)錯(cuò)誤；縱波傳播時(shí)，媒質(zhì)中的各質(zhì)點(diǎn)不隨波向前挪動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案B2多項(xiàng)選擇如下圖，一小型漁港的

2、防波堤兩端MN相距約60 m，在防波堤后A、B兩處有兩只小船進(jìn)港躲避風(fēng)浪。某次海嘯引起的波浪沿垂直于防波堤的方向向防波堤傳播，那么以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為10 m，那么A、B兩處小船根本上不受波浪影響B(tài)假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為10 m，那么A、B兩處小船明顯受到波浪影響C假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為50 m，那么A、B兩處小船根本上不受波浪影響D假設(shè)波浪的波長(zhǎng)約為50 m，那么A、B兩處小船明顯受到波浪影響解析根據(jù)題意，A、B兩處小船明顯受到波浪影響的原因是水波發(fā)生了明顯的衍射現(xiàn)象，波浪能傳播到A、B兩處。由于只有當(dāng)障礙物或縫隙的尺寸比波長(zhǎng)小或跟波長(zhǎng)差不多的時(shí)候，才會(huì)發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，故A、

3、D項(xiàng)正確，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。答案AD3多項(xiàng)選擇一列沿x軸傳播的簡(jiǎn)諧波，波速為4 m/s，某時(shí)刻的波形圖象如下圖。此時(shí)x8 m處的質(zhì)點(diǎn)具有正向最大速度，那么再過(guò)4.5 sAx4 m處質(zhì)點(diǎn)具有正向最大加速度Bx2 m處質(zhì)點(diǎn)具有負(fù)向最大速度Cx0處質(zhì)點(diǎn)一定有負(fù)向最大加速度Dx6 m處質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為20 cm解析據(jù)題意，圖示時(shí)刻x8 m處的質(zhì)點(diǎn)具有正向最大速度，質(zhì)點(diǎn)正經(jīng)過(guò)平衡位置向上，那么波向x軸負(fù)方向傳播。那么該波的周期T s2 s因?yàn)閚2T，可知：圖示時(shí)刻x4 m處質(zhì)點(diǎn)速度向下，再經(jīng)過(guò)4.5 s，處于波谷，位移為負(fù)向最大，那么具有正向最大加速度，故A項(xiàng)正確；圖示時(shí)刻x2 m處質(zhì)點(diǎn)位于波峰，再經(jīng)過(guò)4.

4、5 s，處于平衡位置向下，具有負(fù)向最大速度，故B項(xiàng)正確；圖示時(shí)刻x0處質(zhì)點(diǎn)速度向上，再經(jīng)過(guò)4.5 s，處于波峰位置，具有負(fù)向最大加速度，故C項(xiàng)正確；再經(jīng)過(guò)4.5 s，x6 m處，質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置，通過(guò)的路程為2×4×AA18 cm，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。應(yīng)選ABC項(xiàng)。答案ABC4多項(xiàng)選擇如下圖是一列簡(jiǎn)諧波在t0時(shí)的波形圖象，波速為v10 m/s，此時(shí)波恰好傳到I點(diǎn)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A. 此列波的周期為T(mén)0.4 sB. 質(zhì)點(diǎn)B、F在振動(dòng)過(guò)程中位移總是相等C. 質(zhì)點(diǎn)I的起振方向沿y軸負(fù)方向D. 當(dāng)t5.1 s時(shí)，x10 m的質(zhì)點(diǎn)處于平衡位置處解析由波形圖可知，波長(zhǎng)4 m，那么T s0

5、.4 s，故A項(xiàng)正確；質(zhì)點(diǎn)B、F之間的間隔 正好是一個(gè)波長(zhǎng)，振動(dòng)情況完全一樣，所以質(zhì)點(diǎn)B、F在振動(dòng)過(guò)程中位移總是相等，故B項(xiàng)正確；由圖可知，I剛開(kāi)場(chǎng)振動(dòng)時(shí)的方向沿y軸負(fù)方向，故C項(xiàng)正確；波傳到x10 m的質(zhì)點(diǎn)的時(shí)間t s1 s，t5.1 s時(shí)，x10 m的質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)4.1 s10 T，所以此處處于波谷處，故D項(xiàng)錯(cuò)誤；應(yīng)選ABC。答案ABC52019·天津手持較長(zhǎng)軟繩端點(diǎn)O以周期T在豎直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)繩上的其他質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)形成簡(jiǎn)諧波沿繩程度傳播，示意如圖。繩上有另一質(zhì)點(diǎn)P，且O、P的平衡位置間距為L(zhǎng)。t0時(shí)，O位于最高點(diǎn)，P的位移恰好為零，速度方向豎直向上，以下判斷正確的選項(xiàng)是A

6、該簡(jiǎn)諧波是縱波B該簡(jiǎn)諧波的最大波長(zhǎng)為2LCt時(shí)，P在平衡位置上方Dt時(shí)，P的速度方向豎直向上解析波傳播方向與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向垂直，簡(jiǎn)諧波為橫波，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；P點(diǎn)在時(shí)，此時(shí)波長(zhǎng)最大，4L，該簡(jiǎn)諧波的最大波長(zhǎng)為4L，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；t時(shí)，P點(diǎn)速度方向向上，向波峰方向挪動(dòng)，此時(shí)位置在平衡位置上方，故C項(xiàng)正確；t時(shí)，P點(diǎn)經(jīng)過(guò)波峰向平衡位置挪動(dòng)，此時(shí)速度方向向下，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C6多項(xiàng)選擇圖甲為一列橫波在t0時(shí)的波動(dòng)圖象，圖乙為該波中x2 m處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A假設(shè)此波遇到另一列簡(jiǎn)諧橫波并發(fā)生穩(wěn)定干預(yù)現(xiàn)象，那么所遇到的波的頻率為0.25 HzB假設(shè)該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，那么該波所遇

7、到的障礙物尺寸一定比4 m大很多C再過(guò)0.5 s，P點(diǎn)的動(dòng)能最大D波沿x軸正方向傳播解析從圖乙中可知周期為T(mén)1 s，故頻率為f1 Hz，兩列波相遇發(fā)生穩(wěn)定干預(yù)現(xiàn)象的條件是頻率一樣，故所遇到的波的頻率為1 Hz，A項(xiàng)錯(cuò)誤；從甲圖中可知該橫波的波長(zhǎng)為4 m，假設(shè)該波能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象，那么該波所遇到的障礙物尺寸比4 m小或接近，B項(xiàng)錯(cuò)誤；t0.5 s，P點(diǎn)到達(dá)平衡位置，速度最大，動(dòng)能最大，C項(xiàng)正確；由振動(dòng)圖象上t0時(shí)刻讀出P點(diǎn)的速度方向沿y軸正方向，那么由波動(dòng)圖象判斷出波沿x軸正方向傳播，D項(xiàng)正確。答案CD7多項(xiàng)選擇一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，在x12 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線如圖甲所示，在x18

8、 m處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖線如圖乙所示，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A該波的周期為12 sBx12 m處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，x18 m處的質(zhì)點(diǎn)在波峰C在04 s內(nèi)x12 m處和x18 m處的質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程均為6 cmD該波的波長(zhǎng)可能為8 mE該波的傳播速度可能為2 m/s解析根據(jù)題圖甲可知，該波的周期為12 s，A項(xiàng)正確；根據(jù)圖甲和圖乙，x12 m處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置向上振動(dòng)時(shí)，x18 m處的質(zhì)點(diǎn)在波峰，B項(xiàng)正確；x18 m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為y4sint，在04 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的路程為82 cm，C項(xiàng)錯(cuò)誤；兩質(zhì)點(diǎn)間的間隔 x可能滿(mǎn)足x6 m，當(dāng)n0時(shí)，8 m，D項(xiàng)正確；這列波的波速v m/s m/s，無(wú)

9、論n取何值，該波的傳播速度都不可能為2 m/s，E項(xiàng)錯(cuò)誤。答案ABD82019·全國(guó)卷多項(xiàng)選擇如圖，一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，實(shí)線為t0時(shí)的波形圖，虛線為t0.5 s時(shí)的波形圖。該簡(jiǎn)諧波的周期大于0.5 s。關(guān)于該簡(jiǎn)諧波，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A波長(zhǎng)為2 mB波速為6 m/sC頻率為1.5 HzDt1 s時(shí)，x1 m處的質(zhì)點(diǎn)處于波峰Et2 s時(shí)，x2 m處的質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)平衡位置解析由波形圖可知，波長(zhǎng)為4 m，A項(xiàng)錯(cuò)誤；實(shí)線為t0時(shí)的波形圖，虛線為t0.5 s時(shí)的波形圖，波沿x軸正方向傳播，又該波的周期大于0.5 s，那么00.5 s時(shí)間內(nèi)波傳播的間隔 x，T0.5 s，故周期T s，頻

10、率為1.5 Hz，波速vf6 m/s，B、C項(xiàng)正確；由1 sT，t0時(shí)，x1 m處的質(zhì)點(diǎn)在波峰位置，t1時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)應(yīng)該在平衡位置向上振動(dòng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤；由2 s3T，t0時(shí)，x2 m處的質(zhì)點(diǎn)在平衡位置，t2 s時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)同樣經(jīng)過(guò)平衡位置，E項(xiàng)正確。答案BCEB組·才能提升題9多項(xiàng)選擇一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t0時(shí)刻的波形如下圖，質(zhì)點(diǎn)P的x坐標(biāo)為3 m。任意振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過(guò)平衡位置的時(shí)間間隔為0.4 s。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A波速為4 m/sB波的頻率為1.25 HzCx坐標(biāo)為15 m的質(zhì)點(diǎn)在t0.6 s時(shí)恰好位于波谷Dx坐標(biāo)為22 m的質(zhì)點(diǎn)在t0.2 s時(shí)恰好位于波峰E當(dāng)質(zhì)點(diǎn)

11、P位于波峰時(shí)，x坐標(biāo)為17 m的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷解析任意振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過(guò)平衡位置的時(shí)間間隔為0.4 s，可知振動(dòng)周期T0.8 s，頻率f125 Hz，B項(xiàng)正確；從題圖中可以看出波長(zhǎng)4 m，根據(jù)vf得v5 m/s，A項(xiàng)錯(cuò)誤；由于波在傳播過(guò)程中具有空間周期性，x坐標(biāo)為15 m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律與x3 m處一樣，從t0時(shí)刻經(jīng)過(guò)0.6 s，即經(jīng)歷周期，質(zhì)點(diǎn)應(yīng)位于平衡位置，C項(xiàng)錯(cuò)誤；用同樣的方法可判斷出D、E正確。答案BDE10一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，圖甲是t0時(shí)刻的波形圖，圖乙是介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，那么該質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)值合理的是甲乙A0.5 mB1.5 mC2.5 m D3.5 m解析由質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)

12、圖象可知，t0時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)y坐標(biāo)介于0.10.2之間，且振動(dòng)方向向下。再由波的圖象以及波的傳播方向和振動(dòng)方向的關(guān)系可知，該質(zhì)點(diǎn)x坐標(biāo)的合理值是x2.5 m，故C項(xiàng)正確。答案C11如下圖為在同一繩上相向傳播的甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波某時(shí)刻的波形圖，其中a、b、c是甲波上的三個(gè)點(diǎn)。以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是 A這兩列波相遇時(shí)能發(fā)生干預(yù)現(xiàn)象B甲波的速度v甲比乙波的速度v乙大C質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b先回到平衡位置D假設(shè)v甲20 m/s，再經(jīng)t0.3 s，質(zhì)點(diǎn)c運(yùn)動(dòng)的路程是0.3 m解析波速是由介質(zhì)決定的，兩列波在同一介質(zhì)中傳播，波速一樣，根據(jù)f可知，波長(zhǎng)不同，頻率不同，故不會(huì)發(fā)生穩(wěn)定干預(yù)，A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)走坡法，a質(zhì)點(diǎn)向上

13、振動(dòng)，b質(zhì)點(diǎn)向下振動(dòng)，所以b比a先到達(dá)平衡位置，C項(xiàng)錯(cuò)誤；波速由介質(zhì)決定，所以v甲v乙20 m/s。0.3 s時(shí)乙波剛好傳到質(zhì)點(diǎn)c的位置，那么在0.3 s時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)c是由甲波引起的，質(zhì)點(diǎn)c運(yùn)動(dòng)的路程s×4A，甲波的周期T s0.4 s，解得s0.3 m，故D項(xiàng)正確。答案D122019·全國(guó)卷如圖甲，在xy平面內(nèi)有兩個(gè)沿z方向做簡(jiǎn)諧振動(dòng)的點(diǎn)波源S10,4和S20，2。兩波源的振動(dòng)圖線分別如圖乙和圖丙所示，兩列波的波速均為1.00 m/s。兩列波從波源傳播到點(diǎn)A8，2的路程差為_(kāi)m，兩列波引起的點(diǎn)B4,1處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)互相_填“加強(qiáng)或“減弱，點(diǎn)C0,0.5處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)互相_填“加

14、強(qiáng)或“減弱。解析由幾何關(guān)系可知AS110 m，AS28 m，所以波程差為2 m；同理可求BS1BS20，為波長(zhǎng)的整數(shù)倍，由振動(dòng)圖象知兩振源振動(dòng)方向相反，故B點(diǎn)為振動(dòng)減弱點(diǎn)，CS1CS21 m，波長(zhǎng)vT，所以C點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)。答案2減弱加強(qiáng)13在某介質(zhì)中形成一列簡(jiǎn)諧波，t0時(shí)刻的波形如圖中的實(shí)線所示。假設(shè)波向右傳播，零時(shí)刻剛好傳到A點(diǎn)，且再經(jīng)過(guò)0.6 s，P點(diǎn)也開(kāi)場(chǎng)起振，求：1該列波的周期T。2從t0時(shí)起到P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰時(shí)止，O點(diǎn)對(duì)平衡位置的位移y0及其所經(jīng)過(guò)的路程s0各為多少？解析1由圖象可知：波長(zhǎng)2 m，振幅A2 cm。波速v m/s10 m/s，由v可解得，周期T0.2 s。2波向右傳播，所有質(zhì)點(diǎn)的起振方向向下。由t0至P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰止，經(jīng)歷的時(shí)間t2t1TT，t0時(shí)O點(diǎn)在平衡位置向上振動(dòng)，故經(jīng)t2時(shí)間，O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到波谷，即相對(duì)于平衡位置的位移y02 cm0.02 m，質(zhì)點(diǎn)O每通過(guò)的路程為一個(gè)振幅，經(jīng)t2時(shí)間，質(zhì)點(diǎn)O通過(guò)的路程s015A30 cm0.3 m。答案10.2 s2y00.02 m，s00.3 m14如下圖是在豎直方向上振動(dòng)并沿程度方向傳播的簡(jiǎn)諧波，實(shí)線是t0時(shí)刻的波形圖，虛線是t0.2 s時(shí)刻的波形圖。那么：1假設(shè)波沿x軸負(fù)方向傳播，求它傳播的速度。2假設(shè)波沿x軸正方向傳播，求它的最大周期。3假設(shè)波速是25 m/s，求t0時(shí)刻P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向。解析1波沿x軸